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    白小姐东方日报:飞灰和水在脉冲放电脱硫中作用的研究

    放大字体  缩小字体 发布日期:2017-08-24  来源:中国挤出机网  浏览次数:328

    白小姐一码中特网站 www.hbltttt.com.cn   烟气污染治理飞灰和水在脉冲放电脱硫中作用的研究姜雨泽吴彦李柏年(大连理工大学电磁系静电与特种电源研究所,辽宁116024)(鞍山钢铁(集团)公司环保中心,辽宁114021)响不大;水对脉冲放电有明显抑制作用,但能显著提高脱硫效果,提高能量效率;飞灰和水协同作用对脱硫有利,不加氨时脱硫率达16.2%,添加氨时电晕脱硫率达30 5%,总脱硫率802%.脉冲放电等离子体烟气脱硫是国内外正大力开发的一种脱硫新技术整个工艺过程包括3个阶段:除尘、脱硫和产物回收。

      将除尘和脱硫结合在一起,飞灰直接进入脉冲放电脱硫反应体系中,另外,为将烟温降至脱硫适宜烟温(60~70°C)要加雾化水。加入飞灰和水对脉冲放电脱硫产生什么样的影响关系到能否实现除尘和脱硫结合。Clement1 1等做过相关研究,关于飞灰对脉冲放电脱硫影响,。反应器为线筒式结构,电晕线是4X4mm不锈钢星型线,有效放电长度1310mm,圆筒内径68.6mm.脉冲电压用日本生产的EP―100K型高压探头采样,脉冲电流用美国制造的CT一4探头、TM502A增补器采样,用美国生产的Infinium500MHz示波器测试,采样速率109次/s.SO2采用日本生产的IRA―107型SO2分析仪测试。

      脉冲电源是自行研制的旋转火花隙式纳秒级窄脉冲电源,峰值电压0~60kV,脉冲重复频率在100Hz内可调。模拟烟气和各种成分气体的流量由转子流量计控制。发尘器为离心式发尘器。

      以空气压缩机吹入空气为主气体,加入钢瓶装商品SO2气,混合后的气体进入预热加湿管加热到控制温度,水由恒流泵控制定量加入预热加湿器,蒸发变成水蒸汽加到烟气中。飞灰在反应器入口前加入,呈悬浮状态随气流流经反应器,考察其对脉冲放电脱硫的影响,飞灰浓度用滤膜采样计量法测定。烟气中SO2浓度在反应器出口采样,进行在线检测。

      31飞灰和水在非电场条件下的脱硫作用在不加电时悬浮飞灰脱硫效果如表3所示。脱硫量随飞灰浓度的增加而增加,烟气温度、停留时间、SO2初始浓度影响不大,含水量增加,脱硫效果提高,脱硫效果有限,脱硫率只有1%飞灰主要由多孔的SiO2、Al2O3组成,具有丰富的细微孔隙,比表面积较大,对SO2具有物理吸附作九五‘揎科关咛ElecicPublishing.飞灰中1的残中的CaO、MgO、Na2、IK2等碱性物质对S2有化学吸收作用。飞灰中的Fe23对活性CaO的脱硫过程具有很强的催化作用141.上述诸多因素综合作用,使飞灰具有一定脱硫作用。当含水量增加时,飞灰吸附水增加,有利于活性炭吸附脱硫反应的发生,吸附量较不含水时有较大提高151.含水量增加,有利于CaO等碱性物质吸收S2.含水量增加可使粒子表面吸附的水膜增厚,恢复飞灰的吸附能力16.因而,含水量增加时,脱硫效果提高。

      表3飞灰脱硫效果烟气量/m3oh-停留时间/温度/含水含灰/脱硫率3.2飞灰对脉冲放电脱硫的影响%,所加脉冲电压峰值相同条件下,加飞灰前后脉冲放电波形如所示。加飞灰前后电压波形基本重合,电流波形也没有明显变化,可见加飞灰对脉冲放电没有明显影响。

      飞灰对脉冲放电的影响主要在于飞灰吸附电子和离子而带电,产生空间电荷,使放电极和粒子之间区域的场强减弱,而粒子另一侧区域场强得到加强,场强减弱会抑制流光放电的发展,加强部分则促进流光发展。日本学者原雅则测量粉尘粒子存在时流光变流光方向,产生新的分枝,但存在粒子时形成柱状放电,流光延伸得更远。这与粒子产生空间电荷影响相一致。悬浮飞灰粒子对流光放电影响大小取决于粒子的粒度和密度171.1n以上的粒子对流光有显著的抑制作用,而中位径50m的粒子对流光的抑制作用则急剧减小,粒子显著影响流光放电的粒径界限是数十m.燃煤电飞灰的粒径基本上在100/%!以下,中位径只有20 ~30m,所以飞灰的影响较小。

      即使飞灰浓度在21g/m3,以飞灰真密度2.1g/m3计算,飞灰所占体积百分比也只有0.001%,远低于水含量。流光放电时,流光头电场强度达数十kV/cm飞灰产生空间电荷不足以抵制流光发展,所以悬浮飞灰对放电的抑制作用不大。

      脱硫效果与脉冲电压峰值的关系所加脉冲重复频率54Hz时,脱硫效果如中“无灰”曲线所示,含灰浓度10. 2g/m3左右时,脱硫效果如图中“有灰”曲线所示。加飞灰前后,脱硫效果基本不变。飞灰对脉冲放电抑制作用不大,其本身脱硫作用也不大,所以对脱硫效果没有明显影响。

      3.3水对脉冲放电脱硫的影响在模拟烟气为空气,温度25°C,所加脉冲电压峰值相同时,含水量对脉冲放电的影响如、5所示。随着水含量的增加,脉冲电压拖尾明显抬高,脉冲电流减小,注入能量减小。水分子具有强电负性,吸收电子形成负离子,离子撄移率比电子低约2个数量级,形成高密度空间电荷,减缓电场强度,抑制流光放电。因而,拖尾电压抬高,电流减小,注入能量减小。

      含水量越大,抑制作用越大。

      尽管随着含水量的增加脉冲放电减弱,但脱硫效果却提高。在烟气流量1.频率54Hz,脉冲电压如所示时,不同含水量下脱硫效果如所示,可见,随含水量的增加,脱硫效果明显改善,能量利用率明显提高。发展的一一表明;ifc悬浮粒子子抑制流光,fchhlgHo窄脉冲电寸s脱除主要是通过活性自由电晕脱硫率与电压峰值的关系基的氧化实现的,脱除量取决于自由基、H和HO2等的产量,其中OH是最主要的自由基。OH主要来源于如下两个途径:一是高能电子直接与水分子碰撞裂解形成的;一是电子与氧碰撞产生激发态的O(D)与水反应生成的。水含量增加,尽管脉冲放电减弱,但OH产量增加,因而S2脱除量增加。但水含量不能一味增加,应该考虑烟气露点。

      果明显提高,最高脱硫效率达16.2%.在烟气流量2.0m3/h 95加氨,含水量9.7%,不含灰时,电晕氧化脱硫效果如中“不加水、不加灰”曲线所示。

      含水量10.4%,飞灰浓度10.3g/m3时,电晕氧化脱硫效果如中“加水、加灰”曲线所示。加飞灰和水后,脱硫效果明显提高,由15. 1%提高到30.5%.导致脱硫效果改善的主要原因是水含量增加,自由基产量增加;飞灰促进异相脱硫反应。Pad9认为在气溶胶产物形成后,在晶核和已存在微粒表面的异相反应是同气相反应并行的另一条脱除SO2途径。ordan认为70%~90%的SO2是在反应器中的表面和沉积物的表面上去除的。李瑞¥10认为脱硫的主要机制是表面活化液相反应。增加飞灰,发生异相反应表面增加,异相反应脱硫效果增加。另一方面,飞灰促进气溶胶产物异相成核,形成稳定产物,降低气溶胶分压,促进脱硫反应。另外水的存在有利于飞灰本身脱硫。

      4结论飞灰本身具有一定的脱硫作用,但脱硫量很少,没有实际意义。

      飞灰对脉冲放电抑制作用不大,对脱硫效果没有明显影响。

      水对脉冲放电有明显抑制作用,但它是产生自由基物质源,水含量增加,自由基产量增加,脱硫效果明显提高。

      飞灰和水协同作用对脱硫有利,在本。飞灰和水协同作用使脱硫效lishing 5程振民。蒋正兴。袁渭康?;钚蕴客蚜蜓芯??;肪晨蒲аП?,电化学法烟气脱硫制取浓硫酸李晓宣居明(南京理工大学化工学院,南京210094)氧化烟气中的SO2其脱硫率可达95%~99%,并生成85%以上的高浓度硫酸和纯氢。以期获得废渣废液的零排放。

      1前言采用电化学脱硫11~31不但能够得到大于95%的脱硫率,而且能够生产出高纯度的浓硫酸和纯净的氢气,使烟气中的SO2得到充分的回收和利用。在过程中由于采用了电解电位较低的物质体系厂/12,所以较Br/Br2的电解体系节省近一半的电能。在正常的操作条件下,获得95%的电流效率,电解电压控制在0.6~0.8V,耗电1kW°h可脱除1.7kgS2,同时能获得3.1kg的85%浓硫酸和26mol纯净H2.这两种产品作为重要的化工原料,可获得可观的经济利益,完全可补偿电解所消耗的电量费用和操作过程费用。利用电化学脱硫不产生废水和废渣141,可以实现废渣和废水的零排放。因此该系统可作为一种清洁生产方式加以研究。

      2.当I2/S=1时,系统的脱硫率达到82%;而当t/S=1.5时,系统脱硫率得到了很大的提高竟达到了99%,随着12/S比进一步增大,其脱硫率则基本保持在99%左右。在系统中较大的I2/S比7原雅则、副岛和昌、西I喜代人等。粉匕七存在言竹71 >八又口口于展特性。电ISI爹会论文!SA 8周黎明、杨兰均。高压脉冲电晕放电脱硫脱硝技术。高电压技术,1995.21(3):2528. 10李瑞年、阎克平等。低温等离子体烟气脱硫的反应机制?;ぱУ谝蛔髡呓暝?,男,1965年出生,高级工程师。从事除尘、脱硫等烟气污染治理研究工作。现在大连理工大学攻读博士学位,己发表论文多篇。

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